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防雷器残压和电压保护水平关系-点击这里了解--太阳集团2007网站防雷

防雷器残压和电压保护水平关系,残压(residual voltage Ures)是避雷器或电涌保护器流过放电电流时两端的电压峰值。电压保护水平(voltage protection level  Up)表征电涌保护器限制接线端子间电压的性能参数,其值可从优先值的列表中选择。电压保护水平值应大于限制电压的zui高值。


下图是压敏电阻型防雷器(MOV)电压—电流曲线,根据MOV的特性,不同的放电电流对应不同的残压。对于Ⅱ级试验的限压型防雷器,电压保护水平是标称放电电流In下的zui大残压值。


防雷器残压和电压保护水平关系-残压


电压保护水平Up可以将电涌电压限制到允许的范围内,为了做到对被保护设备的有效保护,应考虑防雷器上下引线的电感电压降ΔU,有效电压保护水平Up/f不应大于被保护设备的耐冲击电压限值Uw,即:

 

Up/f = Up + ΔU ≤ Uw      1

 

式中:

Up/f —— 电涌保护器的有效电压保护水平,kV

Up —— 电涌保护器的电压保护水平,kV

Uw —— 设备耐冲击电压额定值,kV

 

>>>> 案例分析

 

曾经有文献讨论过一个案例:In20 kAUp = 1.8 kVSPD1,其有效电压保护水平为:Up/f = Up + ΔU = Up + L × di/dt= 1.8 + 0.5 × 20/8 = 1.8 + 1.25 = 3.05 kV

 

当将SPD1替换为In80 kAUp = 2.5 kVSPD2时,将产生以下问题:

 

a. 问题1:对于SPD2Up/f = Up + ΔU ≤ Up + L ×di/dt= 2.5 + 5 = 7.5 kV,远远大于被保护设备要求的Uw4 kV),因此,SPD2将不能保护设备,公式(1)不合理。

 

b. 问题2In80 kASPD2实际采用4片压敏电阻并联,当出现20 kA电涌电流,每片压敏电阻分流约5 kASPD2上的残压比SPD1上的残压更小,实际保护效果也更好,和问题1矛盾。

 

防雷器残压和电压保护水平关系实际上,SPD浪涌保护器的选择依赖两个重要参数

 

a. 安装处被保护设备的耐冲击电压限值Uw,以此选择SPD的电压保护水平Up

 

b. SPD的In应根据安装处的预期放电电流选择,制造厂申明的SPD标称放电电流应满足15次8 / 20 μs正极性I

 

首先,设计选择In为20 kA、Up = 1.8 kV的SPD1,维护更换也应按此规格,不可选择In为80 kA、Up = 2.5 kV的SPD2,否则,不仅造价高,而且不利于多个SPD之间能量配合

 

其次,问题1中SPD2上的电感电压降ΔU不能用SPD的标称放电电流参数(In = 80 kA)带入公式L ×(di/dt)计算,而应取安装处预期放电电流(In = 20 kA),因此“ΔU = L × (di/dt) = 5 kV”是错误的。

 

第三,对于限压型SPD,根据GB 50057 - 20106.4.6条,户外线路进入建筑物处ΔU1 kV / m计算,在其后可按ΔU = 0.2UP计算。GB 50343 - 20125.4.3条第8款要求,SPD两端引线总长度不宜大于0.5 m”,即户外线路进入建筑物处ΔU不宜大于0.5 kVGB 50057 - 20104.3.8条第4电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5 kV”,后续SPDΔU = 0.2UP≤ 0.5 kV计算。“ΔU = L ×di/dt= 1.8 + 0.5 × 20/8 = 1.8 + 1.25”的计算方法并非规范本意。

 

防雷器残压和电压保护水平关系 


防雷器残压和电压保护水平关系第四,模块导轨式SPD防雷器为了提高通流能力,需要增加压敏电阻片的面积和并联数量;为了提高寿命,还会增加压敏电阻片的厚度,以应对不同等级,不同场所的被保护设备的需要。不推荐用In80 kAUp = 2.5 kVSPD2替代In20 kAUp = 1.8 kVSPD1

 

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